CN105073148B - 具有抗血栓性的人工血管 - Google Patents

具有抗血栓性的人工血管 Download PDF

Info

Publication number
CN105073148B
CN105073148B CN201480020970.6A CN201480020970A CN105073148B CN 105073148 B CN105073148 B CN 105073148B CN 201480020970 A CN201480020970 A CN 201480020970A CN 105073148 B CN105073148 B CN 105073148B
Authority
CN
China
Prior art keywords
blood vessel
artificial blood
heparin
superfine fibre
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480020970.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105073148A (zh
Inventor
棚桥裕
棚桥一裕
阪口有佳
藤田雅规
门胁功治
土仓弘至
山田谕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Publication of CN105073148A publication Critical patent/CN105073148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105073148B publication Critical patent/CN105073148B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/86—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/507—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials for artificial blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A61F2/06—Blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/0005—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L33/0011—Anticoagulant, e.g. heparin, platelet aggregation inhibitor, fibrinolytic agent, other than enzymes, attached to the substrate
    • A61L33/0023—Anticoagulant, e.g. heparin, platelet aggregation inhibitor, fibrinolytic agent, other than enzymes, attached to the substrate using a quaternized group or a protonated amine group of the substrate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00389—The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/42—Anti-thrombotic agents, anticoagulants, anti-platelet agents

Abstract

本发明的目的在于，提供促进留置后的内膜形成、直至内膜形成为止期间可以维持抗血栓性的能够长期不闭合的人工血管。本发明提供人工血管，其为在含有超细纤维的纤维层的内侧具备包含纤维直径为10nm以上且3μm以下的超细纤维的超细纤维层的筒状织物，具有碳原子数10以下的烷基的季铵化聚合物被共价键合于上述超细纤维，肝素被离子键合于上述季铵化聚合物，利用生理盐水在37℃、30分钟的条件下洗涤后的残留肝素活性为20mIU/cm2以上。

Description

具有抗血栓性的人工血管
技术领域
本发明涉及受到了损伤等的血管的再建、修复或替代中使用的人工血管。
背景技术
由于高龄化、代谢综合征的人口增加，受到动脉硬化困扰的患者数不断增加。动脉硬化为动脉壁的异常，血液的高血糖状态、高脂质状态使得血管壁变性，血管壁变得脆弱或肥厚、或者钙化而变硬、变脆。这种血管的变性在身体中的血管的任意部位产生，特别是在末梢的血管这种影响显著。
对于这种变性了的血管的治疗而言，迄今除了进行使用了导管的球囊扩张术、支架留置术等低侵袭的血管内治疗之外，还进行用自身的血管或人工血管置换损伤了的血管的外科手术。
但是，留置人工血管时生物体将其作为异物识别，在人工血管的血液接触面会进行血液凝固反应，形成血栓。另外，生物体的血管在与血液接触的面存在具有血管内皮细胞的内膜，发挥抑制血栓形成的作用，即使是留置的人工血管，血管内皮细胞也会覆盖人工血管的血液接触面而形成内膜。但是，该内膜在直至被内皮细胞覆盖为止期间，人工血管会被作为异物识别，因此直至形成内膜为止需要防止血栓形成的手段。特别是使用小直径的人工血管的部位由于血流量少而血栓容易沉积，即使是少量的血栓，也容易堵塞血管。小直径的人工血管的现状是，长期的成绩不好、没有可以实现临床使用的产品。
为了解决这些问题，迄今人工血管的开发中重点在于早期的内膜形成和抗血栓性的赋予。
作为促进内膜形成的方法，除了将细胞的增殖因子、诱导因子担载于人工血管之外，作为人工血管其本身的结构原材料，使用聚酯等的纤维的织物、编物或无纺布。特别是已知含有不足10微米的超细纤维的情况下，超细纤维的尺寸或纤维间隙的尺寸适于细胞的增殖、浸润(专利文献1、2、3)。进而已知超细纤维也促进血小板的附着，还具有留置时防止血液由血管壁泄漏的效果(专利文献4)。
另外，作为对人工血管赋予抗血栓性的方法，迄今进行担载肝素的方法。纤维自身没有担载肝素的能力，因此作为用于担载充分的肝素的方法，已知向纤维间隙填充含有肝素的包含生物降解性聚合物、明胶等的凝胶的方法(专利文献5)，通过共价键将肝素固定于纤维表面的方法(专利文献6)。
此外已知，由于肝素离子性地带负电荷，因此通过与带正电荷的物质离子键合而担载于医疗基材表面的方法。若将这种基材加入到体液、水溶液中则肝素随着时间推移而释放。通过控制释放速度，可以控制抗血栓性，因此研究了与各种正电荷物质的组合。已知与季铵化合物形成离子复合体并且涂布于表面的方法(专利文献7)；涂布含有叔氨基的聚合物、将该氨基季铵化而离子键合肝素的方法(专利文献8)；在结合有作为聚阳离子的聚乙烯亚胺的基材表面离子键合肝素的方法(专利文献9、10)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第1875991号公报
专利文献2：日本专利第1870688号公报
专利文献3：日本专利第1338011号公报
专利文献4：日本专利第4627978号公报
专利文献5：日本专利第3799626号公报
专利文献6：日本特表第2009-545333号公报
专利文献7：日本专利第4273965号公报
专利文献8：日本专利第3341503号公报
专利文献9：WO00/13719号公报
专利文献10：日本特开平08-336587号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是，如专利文献5中记载的人工血管那样，填充纤维间隙的情况下，存在下述问题：不仅阻碍细胞浸润而使内膜延迟，而且在明胶等附着血小板、反而助长血栓形成。另外，如专利文献6中记载的人工血管那样，通过共价键将肝素固定于纤维表面的情况下，肝素的分子量大，因此存在下述问题：可以键合于表面的量有限、没有长期的效果。
另外，如专利文献7中记载那样，利用与季铵低分子化合物形成离子复合体、溶解于有机溶剂并且涂布于基材表面的方法时存在下述问题：不仅必须选择可以溶解离子复合体、进而不溶解所涂布的基材的溶剂，溶剂受限，而且涂布后进行干燥期间，离子复合体中的亲水性高的部分避开有机溶剂而相互聚集，引起相分离，不能均匀涂布，不能控制肝素释放。另外，由于季铵低分子化合物与基材表面之间不结合，因此季铵自身也由基材剥离，成为不能控制肝素释放的原因。如专利文献8中记载那样，利用涂布含有叔氨基的聚合物、将该氨基季铵化而离子键合肝素的方法时存在下述缺点：为了担载必要量的肝素而需要厚的涂覆，涂布于本发明中那样要求微细结构的基材的情况下，微细结构被埋没，与细胞的亲和性显著劣化。另外，由于与基材表面之间没有结合，想要牢固密合的情况下，必须选择基材也溶解而可以相容的溶剂，溶剂受限。聚酯、聚四氟乙烯等溶解人工血管中使用的基材的溶剂极少，因此若使用通常的溶剂实施专利文献8的处理则立即剥离，在用于人方面存在安全上的问题。
进而，如专利文献9、10中记载那样，利用在结合有作为聚阳离子的聚乙烯亚胺的基材表面离子键合肝素的方法时，由于聚乙烯亚胺中含有的伯氨基～叔氨基为弱碱性，因此与肝素离子键合的水溶液中，一部分氨基不会带正电，与肝素的离子相互作用减弱，因此肝素的担载量有限。
如此，即使使用现有技术，以往的人工血管也没有达成兼具细胞亲和性和抗血栓性，特别是现在仍然没有临床中能够耐长期使用的小直径的人工血管。
因此，本发明的目的在于，提供促进留置后的内膜形成、直至内膜形成为止期间可以维持抗血栓性的能够长期不闭合的人工血管。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而进行深入研究，结果发现在超细纤维键合季铵化聚合物，进而在季铵化聚合物离子键合肝素，由此可以在保持由超细纤维形成的微细结构的状态下赋予抗抗血栓性，即可以实现兼具细胞亲和性和抗血栓性。
即，本发明提供以下的(1)～(8)的人工血管。
(1)人工血管，其为在含有超细纤维的纤维层的内侧具备包含纤维直径为10nm以上且3μm以下的超细纤维的超细纤维层的筒状织物，具有碳原子数10以下的烷基的季铵化聚合物被共价键合于上述超细纤维，肝素被离子键合于前述季铵化聚合物，利用生理盐水在37℃、30分钟的条件下洗涤后的残留肝素活性为20mIU/cm2以上。
(2)根据(1)所述的人工血管，其中，键合于纤维表面的阳离子量为1μg/cm2以上。
(3)根据(1)或(2)所述的人工血管，其中，120mmHg时的透水性能为100mL/cm2/min以上且不足4000mL/cm2/min。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的人工血管，其中，上述纤维层包含上述超细纤维和总纤度为1～60分特的复丝。
(5)根据(4)所述的人工血管，其中，构成上述复丝的单丝的纤度为0.5～10.0分特。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的人工血管，其中，血小板附着率为不足20%。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的人工血管，其中，上述筒状织物包含聚酯纤维。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的人工血管，其中，上述筒状织物的内径为1mm以上且不足10mm。
发明的效果
根据本发明，可以提供促进留置后的内膜形成、直至内膜形成为止期间可以维持抗血栓性的能够长期不闭合的人工血管。
附图说明
图1为表示本发明的人工血管的纤维结构的示意图。
具体实施方式
本发明中所称的超细纤维指的是纤维直径为10nm以上且3μm以下的纤维。使用了超细纤维的人工血管，由于纤维超细而具有下述特征：适于生物体细胞附着的立足点数显著增大，细胞浸润也优异，不仅内膜形成极其早期且良好地进行，而且血液的漏出也显著低等。
仅超细纤维的情况下，无法发挥能够追随于血压、组织的活动的强度，因此本发明的人工血管的纤维结构，如图1所示，形成具备在通过由粗的纤维构成的粗的织圈、编圈等形成的基本组织的空隙分散有超细纤维1的纤维层2、和纤维层2的内侧的包含超细纤维1的超细纤维层3的纤维结构。本发明的人工血管通过使该纤维结构为筒状来形成。
作为形成在利用粗的织圈、编圈等形成的筒状的基本组织的空隙分散有超细纤维的纤维结构的制法，可以采用通常的超细纤维的制法，优选使用适于基本组织的强度的尺寸的纤维的同时，使用具有海岛结构等的多成分系纤维，加工为织物、编物、线带、无纺布等后，使用碱等将多成分系纤维内的一部分的纤维的海结构溶解，由此进行超细化处理，制作基布中的超细纤维和超细纤维层。
进而，进行超细化处理后，通过喷水、喷空气等，在基本组织交织超细纤维，由此达成对于细胞而言更优选的间隙结构。另外，作为更有效地发挥细胞亲和性的手段，例如通过用锉棒摩擦血液接触面而使其起毛的方法，可以在血液接触面形成超细纤维层。
作为纤维原材料，若为具有生物适应性的聚合物则没有特别限定。例如可以使用聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚酰胺、尼龙等。这些纤维原材料中，从迄今作为人工血管的原材料在临床使用、强度优异的观点考虑，优选为聚酯，特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
作为纤维的形态，可以为纺织纱、复丝纱、单丝纱、撕裂薄膜纱等任何形态，但是从强度、物性的均匀性和柔软性方面考虑，复丝纱是优异的。另外，可以为无捻纱，但是也可以为加捻纱。还可以实施某程度的卷曲加工。
纤维的总纤度优选为1～60分特(Dtex)，更优选为1～40分特。总纤度的下限更优选为5分特以上，最优选为10分特以上。总纤度的上限更优选为35分特以下，最优选为25分特以下。若为1分特以上则可以维持人工血管的基本结构所需要的强度，若为40分特以下则可以降低人工血管的基本结构的厚度。
纤维的单丝纤度优选为0.5～10分特(Dtex)，更优选为0.5～3.0分特。单丝纤度的下限优选为1分特以上。单丝纤度的上限优选为2分特以下。若为3分特以上则柔软性受损，若为0.5分特以下则水解速度快，产生强度劣化的问题。
另外，对于形成人工血管的筒状织物而言，布帛的形态从尺寸稳定性和强度优异的观点考虑，使用织物。
另外，为了扩大固定化于纤维表面的季铵化聚合物的量，在上述布帛的一部分配置超细单丝纤度复丝纱是有效的，该超细单丝纤度复丝纱的单丝纤维直径优选为10nm～20μm，更优选为10nm～3μm，最优选为0.8～1.2μm。
人工血管的纤维层和超细纤维层中的纤维间隙的尺寸和量，可以将120mmHg的压力下的透水性作为指标来表示，优选为100mL/cm2/min以上且4000mL/cm2/min以下。为了在人工血管的血液接触面形成含有稳定的血管内皮细胞层的内膜，用于支承其的以血管平滑肌、成纤维细胞作为主体的细胞层是重要的，该细胞层中的细胞，与在血管表面上移动的血管内皮细胞一起，通过纤维间隙由吻合部侵入到内部。另外，血管内皮细胞不仅由吻合部浸润，而且也由从人工血管外壁通过纤维间隙侵入的毛细血管在人工血管内壁开通的部位浸润。
由此，若纤维间隙为100mL/cm2/min以上则容易产生通过细胞、毛细血管浸润到纤维层的内部而实现的内膜形成，所以优选。另外，若纤维间隙为4000mL/cm2/min以下则细胞伪足容易到达纤维层的内部，从而堵塞间隙而防止漏血，所以优选。
对本发明的人工血管的尺寸没有特别限定，但是对于内径为1mm以上且不足10mm的小直径的人工血管而言是最有效的。
本发明在构成基本组织的纤维和超细纤维的表面键合具有三个碳原子数10以下的烷基的季铵化聚合物，进而使得季铵化聚合物与肝素离子键合，由此实现兼具细胞亲和性和抗血栓性。
肝素若可以抑制血液凝固反应则没有特别限定，除了临床上通常广泛使用的肝素、未分离肝素、低分子量肝素之外，还包含对于抗凝血酶III为高亲和性的肝素等。
由于肝素为分子量大到30000～35000道尔顿的分子，因此可以固定化于表面的量受限。与肝素相比分子量小的低分子量肝素也在临床上使用，但是就连低分子肝素也为4000～6000的分子量，为合成抗凝血酶物质的分子量的约10倍。肝素与抗凝血酶III和凝血酶结合后才可以抑制凝血酶的活性，与抗凝血酶III和凝血酶的结合部位分别存在于分子内，因此这些结合位置以最合适的配置固定化于表面是极其难以控制的，也成为表面固定化的反应效率差的原因。因此，本发明通过在纤维表面键合季铵聚合物、使得肝素与季铵聚合物离子键合来进行担载。
具体而言，选择将作为聚阳离子的聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺、聚赖氨酸等含有氨基的聚合物进行表面固定化、进行季铵化的方法；将含有氨基的能够聚合的单体接枝聚合于表面、进行季铵化的方法；或者将聚二烯丙基二甲基氯化铵等季铵聚合物固定化于纤维表面的方法。
对将含有氨基、季铵的聚合物固定化于纤维表面的方法没有特别限定，选自将聚合物溶液涂覆于纤维表面之后使得溶剂挥发的方法以外的方法中。也可以在纤维表面导入反应性官能团后通过化学反应进行固定化，优选使用在含有氨基、季铵的聚合物的水溶液中浸渗纤维的状态下照射γ射线、电子束等高能量射线的方法；对纤维进行等离子体处理后与含有氨基、季铵的聚合物溶液接触的方法等。
对所使用的聚合物的分子量、化学结构没有特别限定，但是为了在表面导入大量的正电荷，优选为分子量1000～50000的低分子量的聚合物、即使是大于50000的高分子量也具有分支结构的聚合物。
作为将固定化于纤维表面的含氨基的聚合物进行季铵化的方法，最优选为在溶解有烷基溴等烷基卤化合物的溶液中进行反应的方法。
若季铵聚合物所具有的烷基的碳原子数过多则疏水性变高，肝素不能键合于阳离子基团，因此每一个烷基优选为10以下，从肝素键合性、季铵化反应时的操作性的观点考虑，最优选为2～6。构成季铵的三个烷基无需全部为相同的碳原子数，也可以不同。
在表面进行了季铵化的纤维键合肝素的方法，优选为在肝素的水溶液中浸渗纤维的方法。可以适当选择水溶液的温度、时间、pH等。
对于本发明的人工血管所具有的抗血栓性和细胞亲和性，利用透水性、洗涤后的纤维表面的残留肝素活性、纤维表面的阳离子量、血小板粘附率、细胞粘附率和血栓附着的测定示出。
＜透水性＞
由人工血管随机取样两个部位，对于各样品利用下述方法测定两次，求出其相加平均。沿着轴向切开人工血管，制成1cm见方的样品片断。利用进行了直径0.5cm的冲裁的直径4cm的圈状衬垫两块，除了冲裁部分之外，夹着1cm见方的织物试样从而不会通液。将其容纳于圆形过滤过滤器用外壳。向该圆形过滤过滤器通液温度25℃的逆渗透膜过滤水2分钟以上直至样品片断充分含水为止。在温度25℃、过滤差压120mmHg的条件下，进行逆渗透膜过滤水的外压全过滤30秒，测定透过直径1cm的部分的水的透过量(mL)。透过量将小数第一位四舍五入来求出。将该透过量(mL)换算为单位时间(分钟)以及样品片断的单位有效面积(cm2)的值，测定压力120mmHg下的透水性能。
对于肝素固定化后的人工血管而言，键合于纤维表面的肝素的键合能力，可以通过以下的纤维表面的残留肝素活性的测定方法测定。对于该纤维表面的残留肝素活性而言，残留肝素的活性越高越好，优选为20mIU/cm2以上。
＜纤维表面的残留肝素活性测定方法＞
在轴向切开人工血管，切取1cm见方的样品片断。对于片断利用10mL的生理盐水在37℃、30分钟的条件下进行洗涤。洗涤了的样品根据テストチームヘパリンS(积水メディカル社)的操作顺序进行反应，用酶标仪(コロナ电气株式会社、MTP-300)测定405nm的吸光度，根据试剂盒的操作顺序算出肝素的活性。
对于肝素固定化后的人工血管而言，键合于纤维表面的阳离子量可以通过以下的纤维表面的阳离子量测定方法测定。对于该纤维表面的阳离子量而言，阳离子量越高越好，优选为1μg/cm2以上。
＜纤维表面的阳离子量测定方法＞
将人工血管在横截面方向切成圆片得到环状的样品，将该样品1g沿原来的血管的长轴方向每0.1g进行分割，分割为10个小片，相对于样品1g用10mL的生理盐水在37℃、24小时的条件下抽提。抽提后的样品用橙II(分子量：350.33、和光纯药工业社)的乙酸缓冲液(pH 4.0)在37℃下染色1小时后，用相同的缓冲液和水分别洗涤10分钟。对于样品用1mM氢氧化钠水溶液在37℃下处理30分钟，抽提橙II后，抽提液用21mM盐酸中和，用酶标仪(コロナ电气株式会社、MTP-300)测定482nm和550nm的吸光度，由480nm的吸光度减去550nm的吸光度。使用另外制成的标准曲线，由吸光度定量所键合的阳离子的量。
对于抗凝血酶活性物质固定化后的人工血管而言，纤维表面的血小板附着率，可以通过以下的纤维表面的血小板附着率测定方法测定。该纤维表面的血小板附着率越低越好，优选不足20%
＜纤维表面的血小板附着率测定方法＞
沿着轴向切开人工血管，用冲裁冲头冲裁直径12mm的圆板样品。使得血液接触面朝上来将一块加入到细胞培养用的24孔微板(住友ベークライト社)的孔，由上方载置壁厚3mm的金属管状重物。以血小板数为每1孔108个左右的方式添加另外制备的多血小板血浆。37℃下静置2小时后，取出样品，用PBS(-)(ニッスイ社)冲洗后，如LDH CytotoxicityDetection kit(LDH细胞毒性检测试剂盒)(タカラバイオ社)中记载的试验方案那样，测定破坏血小板生成的LDH的活性。由另外制成的标准曲线求出所附着的血小板数。如以下的式1所示，求出相对于与样品片断接触前的多血小板血浆的血小板数的接触后的血小板数的比率，作为血小板附着率。
血小板附着率(%)=(接触后的血小板附着数/多血小板血浆的血小板数)×100(式1)。
＜细胞粘附性＞
沿着轴向切开人工血管，用冲裁冲头冲裁直径12mm的圆板样品。将一块加入到细胞培养用的24孔微板(住友ベークライト社)的孔，由上方载置壁厚3mm的金属管状重物。以每1孔106个的方式添加悬浮于含有10%FCS的DMEM培养基的正常人脐带静脉内皮细胞(タカラバイオ社)。37℃下静置12小时后，取出样品，用PBS(-)(ニッスイ社)冲洗后，通过酶处理剥离细胞后，使用MTT检测试剂盒(フナコシ社)测定所剥离的细胞数。如以下的式2所示，求出相对于接种于样品的细胞数的所粘附的细胞数的比率，作为细胞粘附率。
细胞粘附率(%)=(所粘附的细胞数/所接种的细胞数)×100 (式2)。
＜血液循环中的血栓附着＞
将人工血管切出长度4cm，与内径与人工血管相同的聚氯乙烯制管32cm连接。将以终浓度0.5IU/mL添加有肝素的人新鲜血4.5mL导入到管内，立即关闭两端形成环(loop)。将其在预先调节于37℃的恒温恒湿干燥机内固定到粘贴于转子的框，所述转子的旋转速度调节于14rpm，旋转120分钟。取出环，切断聚氯乙烯制管，去除血液，用PBS(-)(ニッスイ社)冲洗后，对人工血管内的血栓形成的有无进行定量。试验以N=3进行。作为阴性对照，使用PBS(-)来替代人新鲜血，进行同样的试验。分别测定试验前和去除血液并进行冲洗后的4cm的人工血管的干燥重量，其差作为血栓重量，算出平均值和标准偏差。若试样的平均值为阴性对照的(平均值+3×标准偏差)以上则判定为“+”、若不足则判定为“-”。循环中血液通过人工血管而漏出的情况下，无论量如何，都作为“漏出”停止试验。
实施例
以下对本发明人工血管的具体实施例进行详细说明。
(实施例)
经丝使用55Dtex-48f的聚对苯二甲酸乙二醇酯、纬丝使用245Dtex-40f的高分子排列体纤维，以平织组织制作筒状织物。此时使用的高分子排列体纤维，海成分为聚苯乙烯20份、岛成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯80份、岛数为36/f。对于该管用80℃的氢氧化钠水溶液进行充分处理后，浸渍于甲苯中，接着用起毛机起毛，进一步进行喷水冲裁。
对于上述处理后的筒状织物用0.5%氢氧化钠水溶液进行处理后，接着用5%高锰酸钾进行氧化处理。接着，在0.1% 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺的存在下，加入聚乙烯亚胺(分子量600、和光纯药工业社)使得筒状织物的纤维与聚乙烯亚胺反应。进而在乙基溴、丁基溴、己基溴、辛基溴、癸基溴的1%甲醇溶液中，50℃下进行固定化于纤维表面的聚乙烯亚胺的季铵化反应。最后在0.8%肝素钠(和光纯药工业)水溶液中、70℃下进行浸渍处理，离子键合肝素，将该产品作为用作人工血管的抗血栓筒状织物。
对于各抗血栓筒状织物，测定透水性、纤维表面的洗涤后的残留肝素活性、纤维表面的阳离子量、血小板附着率、细胞粘附率和血栓附着得到的性能评价结果如表1所示。
在此，使用具有碳原子数为2的烷基的季铵聚合物进行了共价键合处理的抗血栓筒状织物作为样品1，使用具有碳原子数为4的烷基的季铵聚合物进行了共价键合处理的抗血栓筒状织物作为样品2，使用具有碳原子数为6的烷基的季铵聚合物进行了共价键合处理的抗血栓筒状织物作为样品3，使用具有碳原子数为8的烷基的季铵聚合物进行了共价键合处理的抗血栓筒状织物作为样品4，使用具有碳原子数为10的烷基的季铵聚合物进行了共价键合处理的抗血栓筒状织物作为样品5，
(实施例2)
将实施例1中制作的筒状织物分别浸渍于聚乙烯亚胺(PEI)、聚烯丙基胺(PAA)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的水溶液，在浸渍的状态下，利用KOGA ISOTOPE进行5kGyγ射线照射。用Triton-X100和水洗涤，作为抗血栓筒状织物。对于固定化有聚乙烯亚胺和聚烯丙基胺的筒状织物，与实施例1同样地使用乙基溴进行季铵化。对于分别固定化有季铵化了的聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺和聚二烯丙基二甲基铵的筒状织物，利用与实施例1中记载的方法相同的方法离子键合肝素，得到抗血栓筒状织物。
在此，利用γ射线照射来键合聚乙烯亚胺、进行季铵化、离子键合肝素的抗血栓筒状织物作为样品6，利用γ射线照射来键合聚烯丙基胺、进行季铵化、离子键合肝素的抗血栓筒状织物作为样品7，利用γ射线照射来键合聚二烯丙基二甲基氯化铵、进行季铵化、离子键合肝素的抗血栓筒状织物作为样品8。
对于各抗血栓筒状织物，测定透水性、纤维表面的洗涤后的残留肝素活性、纤维表面的阳离子量、血小板附着率、细胞粘附率和血栓附着得到的性能评价结果如表1所示。
(比较例1)
对于实施例1记载的固定化有聚乙烯亚胺的筒状织物，利用与实施例1记载的方法相同的方法离子键合肝素，作为样品9。另外，将聚乙烯亚胺利用十二烷基溴进行季铵化反应而得到的具有碳原子数为12的烷基的季铵聚合物进行共价键合处理，利用与实施例1记载的方法相同的方法离子键合肝素得到的抗血栓筒状织物作为样品10。
(比较例2)
对于实施例2记载的固定化有聚乙烯亚胺或聚烯丙基胺的筒状织物，利用与实施例1记载的方法相同的方法离子键合肝素，在此，利用γ射线照射键合聚乙烯亚胺、离子键合肝素的抗血栓筒状织物作为样品11，利用γ射线照射键合聚烯丙基胺、离子键合肝素的抗血栓筒状织物作为样品12。
(比较例3)
经丝使用55Dtex-48f的聚对苯二甲酸乙二醇酯、纬丝使用245Dtex-40f的高分子排列体纤维，以高密度平织组织制作筒状织物。进行与实施例1的样品1相同的操作，得到抗血栓筒状织物的样品13。
(比较例4)
经丝、纬丝都使用55Dtex-48f的聚对苯二甲酸乙二醇酯，以平织组织制作不含有超细纤维的筒状织物。进行与实施例1的样品1相同的操作，得到抗血栓筒状织物的样品14。
(比较例5)
将聚合度550的聚氯乙烯120g溶解于2升的二甲基甲酰胺，添加2.704g的二乙基二硫代氨基甲酸钠盐，50℃下反应3小时，再沉于甲醇后，进行干燥，由此得到光接枝活化聚氯乙烯(以下简称为DTC化聚氯乙烯)。将该DTC化聚氯乙烯80g溶解于1250mL的四氢呋喃，添加200g的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(聚乙二醇部分的聚合度20～23)和80g的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯，在光源内部浸渍型光反应装置中30℃下照射100W高压汞灯(ウシオ电机UM-102)9.5小时，由此进行光接枝聚合。将所得到的聚合物的10%四氢呋喃溶液涂布于实施例1的筒状织物。减压干燥一昼夜后，在容器中加入筒状织物乙基溴，50℃下反应。进行洗涤，在1%肝素水溶液中、60℃下进行浸渍处理，离子键合肝素。反应结束后，所得到的抗血栓筒状织物作为样品15。涂覆的厚度为20μm。
对于比较例的抗血栓筒状织物，测定透水性、纤维表面的洗涤后的残留肝素活性、纤维表面的阳离子量、血小板附着率、细胞粘附率和血栓附着得到的性能评价结果如表1所示。
[表1]
如表1所示，固定有季铵化聚合物的情况下，人工血管的纤维表面的残留肝素活性高，即使循环也没有形成血栓，与此相对，固定有没有进行季铵化的聚合物的情况下，残留肝素活性低、形成血栓。另外，透水性过高的样品14中，在环试验中漏血。固定有季铵化聚合物的情况下，表面肝素活性高、血栓形成抑制效果高。另外，若如样品15那样，涂覆膜厚厚则纤维组织被覆盖而细胞粘附性降低。
产业上的可利用性
本发明可以用作兼具抗血栓性和细胞亲和性、促进留置后的内膜形成、直至内膜形成为止期间维持抗血栓性、能够长期不闭合的人工血管。
附图标记说明
1 超细纤维、2 纤维层、3 超细纤维层。

Claims (8)

1.人工血管，其为在含有超细纤维的纤维层的内侧具备包含纤维直径为10nm以上且3μm以下的超细纤维的超细纤维层的筒状织物，
具有碳原子数10以下的烷基的季铵化聚合物被共价键合于所述超细纤维，
肝素被离子键合于所述季铵化聚合物，
利用生理盐水在37℃、30分钟的条件下洗涤后的残留肝素活性为20mIU/cm2以上。
2.根据权利要求1所述的人工血管，其中，键合于纤维表面的阳离子量为1μg/cm2以上。
3.根据权利要求1或2所述的人工血管，其中，120mmHg时的透水性能为100mL/cm2/min以上且不足4000mL/cm2/min。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的人工血管，其中，所述纤维层包含所述超细纤维和总纤度为1～60分特的复丝。
5.根据权利要求4所述的人工血管，其中，构成所述复丝的单丝的纤度为0.5～10.0分特。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的人工血管，其中，血小板附着率为不足20%。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的人工血管，其中，所述筒状织物包含聚酯纤维。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的人工血管，其中，所述筒状织物的内径为1mm以上且不足10mm。
CN201480020970.6A 2013-04-12 2014-04-10 具有抗血栓性的人工血管 Expired - Fee Related CN105073148B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013084122 2013-04-12
JP2013-084122 2013-04-12
PCT/JP2014/060378 WO2014168198A1 (ja) 2013-04-12 2014-04-10 抗血栓性を有する人工血管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105073148A CN105073148A (zh) 2015-11-18
CN105073148B true CN105073148B (zh) 2017-08-04

Family

ID=51689602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480020970.6A Expired - Fee Related CN105073148B (zh) 2013-04-12 2014-04-10 具有抗血栓性的人工血管

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9662233B2 (zh)
EP (1) EP2985042B1 (zh)
JP (1) JP6432346B2 (zh)
CN (1) CN105073148B (zh)
RU (1) RU2655773C2 (zh)
WO (1) WO2014168198A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014355414B2 (en) * 2013-11-28 2017-06-01 Toray Industries, Inc. Antithrombotic material
WO2016159243A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 東レ株式会社 抗血栓性金属材料
WO2016190202A1 (ja) * 2015-05-27 2016-12-01 東レ株式会社 筒状織物構造体
EP3305342A4 (en) * 2015-05-27 2019-02-06 Toray Industries, Inc. ANTITHROMBOTIC MATERIAL
EP3919664A4 (en) * 2019-01-30 2022-10-19 Toray Industries, Inc. MEDICAL BASE MATERIAL FOR CARDIOVASCULAR IN-DENTATION DEVICE
CN110141683A (zh) * 2019-04-28 2019-08-20 东华大学 一种韧带支架、其成形方法及其构成的韧带植入物
CN110372869B (zh) * 2019-08-24 2021-08-27 思必康（厦门）新材料有限公司 一种聚乙烯醇-肝素聚合物及其制备方法和应用
RU2764189C1 (ru) * 2021-02-12 2022-01-14 Дмитрий Николаевич Майстренко Стент-графт для лечения аневризм и расслоения аорты

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6047287B2 (ja) * 1977-12-15 1985-10-21 ユニチカ株式会社 抗血栓性ポリアミドの製造方法
JPS59225052A (ja) * 1983-06-07 1984-12-18 東レ株式会社 人工血管
JPS6192666A (ja) * 1984-10-15 1986-05-10 東レ株式会社 人工血管
JPS63115554A (ja) * 1986-11-04 1988-05-20 東レ株式会社 擬内膜形成性に優れた人工血管及びその製法
JPS63115555A (ja) * 1986-11-04 1988-05-20 東レ株式会社 生体適合性とプリクロツテイング性に優れた人工血管
US5322659A (en) * 1990-09-21 1994-06-21 Becton, Dickinson And Company Method for rendering a substrate surface antithrombogenic and/or anti-infective
JP3471081B2 (ja) * 1994-02-14 2003-11-25 森 有一 ヘパリン化材料及びその製造方法
JP3341503B2 (ja) 1994-11-09 2002-11-05 東レ株式会社 抗血栓性医療材料およびそれを用いたカテーテル
JP3799626B2 (ja) 1995-04-25 2006-07-19 有限会社ナイセム 心臓血管修復材及びその製造方法
JP3497612B2 (ja) 1995-06-12 2004-02-16 テルモ株式会社 医療用材料及びその製造方法
CA2197375C (en) * 1996-02-15 2003-05-06 Yasuhiro Okuda Artificial blood vessel
JP2854284B2 (ja) * 1996-02-15 1999-02-03 株式会社人工血管技術研究センター 抗血栓性人工血管
NO984144L (no) 1998-09-09 2000-03-10 Carmeda Ab Sammensetning som omfatter heparin som et ikke-trombogent overflatebelegg
EP1402871B1 (en) 2001-06-05 2009-02-18 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Antithrombotic compositions and medical instruments containing the same
JP4627978B2 (ja) 2003-10-27 2011-02-09 泰晴 野一色 低血液透過性医用材料
JP2009545333A (ja) 2006-05-12 2009-12-24 ゴア エンタープライズ ホールディングス，インコーポレイティド 物理的操作または殺菌の後に大きな生物活性を有する固定化された生物活性物質
EP2941249A4 (en) * 2013-01-07 2016-09-28 Univ Maryland BIOCOMPATIBLE COATING COMPOSITIONS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2655773C2 (ru) 2018-05-29
JP6432346B2 (ja) 2018-12-05
CN105073148A (zh) 2015-11-18
RU2015148579A (ru) 2017-05-15
JPWO2014168198A1 (ja) 2017-02-16
US20160067065A1 (en) 2016-03-10
EP2985042B1 (en) 2019-03-06
WO2014168198A1 (ja) 2014-10-16
EP2985042A1 (en) 2016-02-17
US9662233B2 (en) 2017-05-30
EP2985042A4 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105073148B (zh) 具有抗血栓性的人工血管
Wissink et al. Immobilization of heparin to EDC/NHS-crosslinked collagen. Characterization and in vitro evaluation
CN106730051B (zh) 抗凝血高分子生物材料及其制备方法和应用
Solouk et al. Application of plasma surface modification techniques to improve hemocompatibility of vascular grafts: A review
CN105102007B (zh) 具有抗血栓性的人工血管
CN107617126A (zh) 一种多孔材料的表面修饰方法及应用
CN105744967B (zh) 抗血栓性材料
Al Meslmani et al. Development of thrombus-resistant and cell compatible crimped polyethylene terephthalate cardiovascular grafts using surface co-immobilized heparin and collagen
CN102656213B (zh) 具有抗血液凝固作用的亲水性高分子化合物
Zhou et al. Peptide-modified PELCL electrospun membranes for regulation of vascular endothelial cells
JP6451646B2 (ja) 人工血管
WO1992009312A1 (fr) Materiau pour implants
JP6323332B2 (ja) 人工血管
Chi et al. Anticoagulant polyurethane substrates modified with poly (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) via SI-RATRP
Elahi et al. Surface modification of silk fibroin fabric using layer-by-layer polyelectrolyte deposition and heparin immobilization for small-diameter vascular prostheses
Shi et al. Preparation and anticoagulant activity of functionalised silk fibroin
CN103861158B (zh) 一种丝素蛋白和硫酸化丝素蛋白复合管状支架的制备方法
Jiang et al. Surface modification with hydrophilic and heparin-loaded coating for endothelialization and anticoagulation promotion of vascular scaffold
CN101156970A (zh) 超稳定血管内支架抗凝血涂层的制备方法
Minh et al. Fabrication of polycaprolactone/polyurethane loading conjugated linoleic acid and its antiplatelet adhesion
Aksoy et al. Plasma protein adsorption and platelet adhesion on heparin-immobilized polyurethane films
KR20120087049A (ko) 친수성기가 도입된 인공혈관
Roberts et al. Bacterial-Nanocellulose-Based Biointerfaces and Biomimetic Constructs for Blood-Contacting Medical Applications
CN115337473A (zh) 一种用于体外膜肺氧合系统气体交换膜的血液相容性涂层及其制备方法和应用
US20070254002A1 (en) Biocompatible devices coated with activated protein C

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170804